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磁流变缓冲器的优化设计与分析

管治  董小闵  余淼  浮洁  
【摘要】:为改进汽车碰撞性能,提出一种基于磁流变技术的汽车智能碰撞缓冲器的设计结构方案,并分析磁流变缓冲器的工作原理。由于磁流变缓冲器在高速环境中工作设计理论不足,本文以宾汉塑性非线性流体修正模型(BPM)为理论基础。同时采用安培定律来计算激活区域的磁流变液的磁通密度。设计变量将采用磁流变液激活区域的有效长度、间隙,线圈深度、高度四个关键结构尺寸。受限于汽车碰撞的时间短,且耗散能量大,设计目标将考虑响应时间、最大阻尼力和动态范围三个指标,进而运用多目标遗传算法中的固定权重法进行优化。将优化后结构尺寸建立模型进行有限元磁场分析,计算三个设计指标。通过比较分析理论和有限元仿真计算磁场的优化前后的设计指标,结果表明,优化后,磁流变缓冲器具有更好的磁路结构,可提高缓冲器的最大阻尼力,降低响应时间。

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